重新思考通过改变饮食习惯来节约耕地、减少土地使用并增强气候适应能力的可行方案

《Land Use Policy》：Rethinking workable solutions for saving cultivated land use and enhancing climate adaptation through diet shifts

中国饮食模式转型对耕地与碳排放的影响研究。通过构建九类膳食替代模型和高部门分辨率多区域投入产出模型，揭示肉类消费占70%耕地和90%碳排放的核心地位，提出区域差异化转型策略，兼顾营养质量提升、可负担性保障与生态效益协同。

　　

王一伟|白玉平|王杰|邓向正|胡叶翠|陈欣

中国地质大学土地科学与技术学院，北京 100083，中国

摘要

中国快速的经济发展深刻改变了居民的饮食模式，这不仅加剧了对耕地的压力，也对应对气候变化构成了严峻挑战。建立可持续的饮食系统有助于确保中国的粮食和营养安全。在这项研究中，我们设计了九种饮食转变模式，并开发了一个高部门分辨率的多区域投入产出模型，以评估耕地利用和温室气体（GHG）排放的变化。此外，我们探讨了不同省份之间的营养质量、食物可负担性、耕地利用和温室气体排放之间的联系，并提出了差异化的策略来促进饮食转变。我们发现，采用替代饮食增加了有益营养素的摄入量，但也不可避免地增加了限制摄入营养素的摄入量。环境影响分析表明，谷物和肉类的消费占耕地占用的70%和温室气体排放的90%。除了高肉类消费情景外，减少肉类消费在所有其他饮食情景中都有积极效果，导致耕地占用减少6-35%，温室气体排放减少11-43%。此外，可负担性评估表明，中国西部地区在饮食转变方面面临更大的挑战。我们的研究结果突显了通过饮食转变在营养质量、食物可负担性、耕地利用和温室气体排放之间的复杂权衡和协同作用。制定差异化的饮食转变策略对于实现多重协同效益至关重要。

引言

食物系统是全球土地利用的主要驱动力，地球上近40%的适宜居住土地用于食物生产（Ritchie, 2021）。食物系统还贡献了全球约三分之一的温室气体（GHG）排放（Clark et al., 2020, Crippa et al., 2021）。未来，随着全球人口的增长和食物消费需求的扩大，对全球土地和碳预算的压力将进一步增加。据估计，到2050年，食物系统的温室气体排放将增加60%-90%（Riahi et al., 2017, Springmann et al., 2018）。此外，全球饮食模式正朝着过度消费肉类、加工食品和高脂肪食品的方向发展（Willett et al., 2019a）。不健康的饮食习惯与高血压、心血管疾病和糖尿病等疾病的发病率有关，每年导致1080万至1160万人过早死亡（Murray et al., 2020, Ye et al., 2024）。这些挑战预计会随着时间的推移而进一步加剧。因此，转向健康和可持续的饮食模式迫在眉睫。

可持续的食物系统强调在确保粮食和营养安全方面的代际公平，保护粮食和营养安全的经济、社会和环境基础，同时不损害后代的利益。自2015年《巴黎协定》通过以来，农业食品系统的可持续转型受到了国际社会的广泛关注（Amahnui et al., 2025）。在过去十年中，中国的营养不良率显著下降（Guo et al., 2022），中国的食物消费已经从“吃得够”转变为“吃得更好”（Zhao et al., 2024）。自1971年以来，中国的人均猪肉消费量增加了四倍，牛肉消费量增加了五倍（He et al., 2018），这些结构性变化使中国成为食物系统温室气体排放的主要贡献者。同时，肉类消费的增加导致了饲料作物种植的扩张，侵占了原本用于种植主食作物的土地，这挑战了主食自给的战略目标（Godfray et al., 2018）。此外，肉类消费的增加导致了对大豆等饲料谷物的进口增加，使得粮食安全高度依赖国际市场。在这种不确定的情况下，确保国内粮食安全和满足居民的营养和健康饮食需求成为农业食品系统转型的关键目标。因此，中国的饮食系统迫切需要向更有营养和更可持续的消费模式转变（Zhu et al., 2023）。

由于中国大陆面积广阔，人口密度相对不均，经济发展水平也各不相同（Bai et al., 2024），因此为当地居民推荐负担得起且营养丰富的饮食是饮食转变成功的关键因素（Deng et al., 2025）。根据《2023年世界粮食安全和营养状况》报告，估计2021年全球有42%的人口可能在获得负担得起且营养丰富的饮食方面面临挑战（FAO, IFAD, UNICEF, WFP & WHO, 2023）。以往的研究往往未能充分认识到食物系统的社会经济复杂性，特别是对居民饮食可负担性的影响（Li et al., 2024），这可能导致提出的解决方案难以实际实施。此外，一些研究仅考虑了可负担性，缺乏对健康和营养的全面考虑（Bai et al., 2022）。尽管一些研究关注了营养方面，但往往缺乏对微量营养素的评估（Liu et al., 2024）。此外，可持续饮食还需要关注资源和环境影响以及可持续利用，这对于减缓气候变化和确保粮食安全非常重要。然而，现有研究往往只关注单一维度，未能全面考虑资源利用、气候适应、营养质量和可负担性。因此，一个核心问题是耕地利用、温室气体排放、营养质量和食物可负担性之间存在哪些复杂的联系。特别是对于像中国这样的人口大国，其饮食系统的转型和发展迫切需要超越单一维度的考虑，采取更加综合的视角。我们的研究结果有望为世界各地不同收入水平的国家在设计和实施可持续饮食转变路径提供实证和有价值的指导。

因此，本研究利用居民的饮食模式作为纽带，将食物系统的资源和环境影响与营养质量和可负担性联系起来。本研究的主要贡献如下：（1）采用人地系统视角，充分考虑主流国内/国际饮食指南以及基于中国当前情况的两种优化饮食模式，评估了中国耕地需求和温室气体排放的变化。（2）提供了关于不同饮食转变路径在缓解耕地压力、减少温室气体排放、确保营养充足性和食物可负担性方面的权衡和协同作用分析，这对于理解不同政策导向下的不同结果至关重要。（3）提出了符合区域特征的目标性饮食转变策略，以确保中国的粮食安全并增强气候适应能力和韧性。

研究框架

饮食、耕地、食物和温室气体排放构成了一个复杂、相互依赖和相互作用的系统。耕地资源是食物生产的基础，直接影响国家粮食安全。近年来，向动物性饮食的转变不仅加剧了温室气体排放，还增加了对牲畜饲料的需求，从而威胁到主食安全（Zhu et al., 2025）。频繁的极端天气事件会导致作物产量减少，进而

不同情景下的食物摄入和营养效应

就饮食摄入而言，中国当前的饮食模式特点是谷物和肉类的消费量很高，而水果、蔬菜和乳制品的摄入量严重不足（图S1）。从区域角度来看，由于中国各地资源禀赋和经济发展水平的差异，西部地区受到气候和地貌条件的限制，大规模作物种植相对不适宜，但其广阔的草原提供了

讨论

本研究利用高部门分辨率的MRIO模型来评估当前饮食模式和九种替代饮食模式在耕地足迹、温室气体足迹、营养质量和食物可负担性方面的协同作用和权衡。我们的目标是为其他正在经历类似社会经济发展转变的国家提供饮食转变解决方案，希望鼓励它们积极参与饮食转变和相应措施的落实

结论

本研究系统地研究了中国的饮食转变对耕地需求和温室气体排放的影响，并评估了不同饮食模式的营养和可负担性。具体来说，谷物和肉类的消费在耕地占用和温室气体排放中占相似的比例，共同贡献了70%的耕地利用和90%的温室气体排放。除了高肉类消费情景外，减少肉类消费具有积极效果

CRediT作者贡献声明

王一伟：撰写——初稿，正式分析，数据整理。白玉平：撰写——审阅与编辑，资金筹集，概念构思。王杰：撰写——审阅与编辑，调查。邓向正：监督，项目管理。胡叶翠：监督，概念构思。陈欣：数据整理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：72474200、72104223）、国家自然科学基金创新研究群体（项目编号：72221002）和国家自然科学基金区域创新与发展联合基金（项目编号：U23A2014）的支持。